Determinación cuantitativa de carotenoides en hojas de cinco ...
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Universidad de San Carlos de Guatemala
Dirección General de Investigación
Programa Universitario de Investigación en Alimentación y Nutrición
INFORME FINAL
Estudio químico y funcional de carotenoides en alimentos nativos (maíz, tomate,
zanahoria, chile pimiento y brócoli) para impulsar en la población del municipio de
Jalapa su aprovechamiento y adecuado consumo.
Equipo de investigación:
Ana Guisela Barrientos Godoy Coordinadora
Enma Yolanda Turcios de Marroquín Investigadora
Emérita de Jesús Ortiz Lima Investigadora
Dinora Marleny Moya de Robles Investigadora
Noviembre 2,015
Centro Universitario de Suroriente, Jalapa
INDICE
TÍTULO 01
RESÚMEN 01
PALABRAS CLAVE 01
ABSTRACT 02
I. INTRODUCCIÓN 02
II. MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE 03
II.1 Carotenoides 03
II.2 Extracción y aislamiento de carotenoides 05
II.3 Ensayos de reconocimiento 06
II.4 Hallazgos recientes 07
III. MATERIALES Y MÉTODOS 08
IV. RESULTADOS 10
V. MATRIZ DE RESULTADOS 14
VI. IMPACTO ESPERADO 15
VII. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 15
VIII. CONCLUSIONES 17
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 17
X. APÉNDICE 18
1
TITULO
ESTUDIO QUÍMICO Y FUNCIONAL DE CAROTENOIDES EN ALIMENTOS
NATIVOS (MAIZ, TOMATE, ZANAHORIA, CHILE PIMIENTO Y BRÓCOLI)
PARA IMPULSAR EN LA POBLACIÓN DEL MUNICIPIO DE JALAPA SU
APROVECHAMIENTO Y ADECUADO CONSUMO.
RESUMEN
Recientemente se han realizado muchas investigaciones sobre los carotenoides y se han
encontrado datos relevantes nutricionales vinculados a la prevención de enfermedades en el
ser humano, motivo suficiente para realizar este estudio acerca de los alimentos que se
incluyen habitualmente en la dieta de la población jalapaneca siendo estos: maíz, tomate,
zanahoria, chile pimiento y Brócoli, pues los carotenoides hasta la fecha son considerados
como pigmentos que dan colores atractivos a los alimentos principalmente de origen vegetal;
pero sabiendo que se han descubierto otras propiedades como antioxidantes y como aumento
del sistema inmune y la disminución del riesgo de enfermedades degenerativas tales como el
cáncer, enfermedad cardiovascular, degeneración macular relacionada a la edad entre otras,
se consideró de importancia realizar un estudio donde se determinara química y
funcionalmente su contenido en estos alimentos, para impulsar su consumo apropiado y
aprovechar al máximo su potencial.
PALABRAS CLAVE
Carotenoides│vegetales│químico│funcional│impulsar│aprovechamiento│Jalapa.
Abstract
Recently there have been many research on carotenoids and found relevant nutritional data
linked to the prevention of diseases in humans, sufficient for this study about foods that are
usually included in the diet of the population jalapaneca reason being these corn, tomato,
carrot, bell peppers and broccoli, as far carotenoids are considered attractive color pigments
that give food mainly of vegetable origin; but knowing that they have discovered other
properties as antioxidants and increase the immune system and reducing the risk of
degenerative diseases such as cancer, cardiovascular disease, macular degeneration related
to age among others, are considered important to conduct a study where chemically and
functionally determine its content in these foods to boost their proper consumption and
maximize their potential.
2
I. INTRODUCCIÓN
En la actualidad las diferentes circunstancias personales son complicadas respecto al
consumo de alimentos saludables por lo que ha ido en aumento el número de personas con
enfermedades causadas por el poco consumo de estos. Y tomando en cuenta que en los
últimos años se han estado investigando a profundidad los carotenoides y se han relacionado
con un aumento del sistema inmune y la disminución del riesgo de enfermedades
degenerativas tales como el cáncer, enfermedad cardiovascular, degeneración macular
relacionada a la edad entre otras, se consideró de importancia realizar un estudio donde se
determinara química y funcionalmente el contenido de carotenoides en 5 alimentos de
consumo diario como son el brócoli, chile pimiento, maíz, tomate y zanahoria para luego
evaluar la forma en que son incluidos en la dieta diaria de la población jalapaneca e impulsar
su máximo aprovechamiento y colaborar de alguna manera con la salud y bienestar
socioeconómico de las familias en general.
En este estudio se determinó el contenido de carotenoides en maíz amarillo, tomate, chile
pimiento, zanahoria y brócoli cultivados en Jalapa, encontrando relevante la presencia de α
Caroteno, β Caroteno, β Criptoxanteno, Luteína o zeaxantina y Licopeno, así mismo se
encontró que el cultivo orgánico o inorgánico no produce cambio significativo en su
contenido por lo que se considera que en Jalapa el contenido de carotenoides en los alimentos
es óptimo y debe incluirse en la dieta diaria de la población de una forma apropiada para su
mayor aprovechamiento, se logró constatar también que el 78% de la población en estudio
desconocía la forma apropiada de consumir alimentos con carotenoides, esperando con esta
investigación contribuir de alguna manera al aprovechamiento máximo de estos pigmentos
contenidos en alimentos cultivados en Jalapa y que pueda mejorar la salud en general.
Aceptando así la hipótesis planteada que el contenido de carotenoides en maíz, tomate, chile
pimiento y brócoli contienen carotenoides de funcionalidad relevante.
3
II. MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE
II.1 Carotenoides
Los pigmentos carotenoides son compuestos responsables de la coloración de gran
número de alimentos vegetales y animales, como zanahorias, zumo de naranja, tomates,
salmón y yema de huevo. Desde hace muchos años, se sabe que algunos de estos compuestos,
como a y b-caroteno, así como la b-criptoxantina, son provitaminas A. No obstante, estudios
recientes han puesto de manifiesto las propiedades antioxidantes de estos pigmentos, así
como su eficacia en la prevención de ciertas enfermedades del ser humano, como la
aterosclerosis o incluso el cáncer. Todo ello ha hecho que desde un punto de vista nutricional,
el interés por estos pigmentos se haya incrementado notoriamente (Meléndez, 2012).
En un interesante ensayo en el que participaron voluntarios de cinco países, se ha puesto de
manifiesto que la suplementación con carotenoides no implica una aumento de la resistencia
de las lipoproteínas de baja densidad frente a la oxidación; no obstante, los resultados de
dicho ensayo demostraron que el consumo de frutas y verduras ricas en carotenoides sí
implicaba un aumento de resistencia frente a los procesos oxidativos. De igual forma se
observó que el incremento de los niveles plasmáticos de carotenoides estaba asociado con un
menor daño del ADN y una mayor actividad reparadora. De forma previa, se había sugerido
que el enriquecimiento de lipoproteínas de baja densidad con b -caroteno y licopeno mejora
la defensa frente al oxígeno singlete. Este enriquecimiento de las proteínas de baja densidad
se consiguió sometiendo a voluntarios sanos a suplementación con zumo de tomate. En otro
estudio reciente, se ha llegado a la conclusión de que tanto los carotenoides del pimentón
como el b -caroteno inhiben la peroxidación lipídica in vivo. Todo esto ha llevado a que se
investigue el papel de estos compuestos en la prevención de enfermedades degenerativas
como aterosclerosis, cáncer, envejecimiento, cataratas, degeneración macular relacionada
con la edad, etc. El papel protector para las células humanas frente a la radiación ultravioleta
de diversos antioxidantes como b -caroteno, a-tocoferol y ácido ascórbico ha sido evaluado,
llegándose a la conclusión de que el primero es el más eficiente, probablemente debido a su
localización en la membrana celular. Luteína y zeaxantina, dos de los carotenoides
mayoritarios en el suero humano, se localizan en cantidades apreciables en la retina,
protegiéndola debido a sus propiedades antioxidantes. En cuanto al licopeno, se ha
4
demostrado in vivo que una dieta rica en tomate mantenida durante dos semanas protege a
los linfocitos frente al radical dióxido de nitrógeno y al oxígeno singlete. De forma previa se
comprobó que era más efectivo que el b -caroteno en la protección celular frente al radical
dióxido de nitrógeno. El papel del b -caroteno en la prevención de enfermedades coronarias
ha sido objeto de una serie de estudios que proporcionan unos datos a veces contradictorios,
por lo que se postula que dicha prevención se debe más al consumo de alimentos ricos en b
-caroteno que a dicho pigmento en particular. Por lo que respecta al efecto en el estatus
antioxidante de fumadores, se ha comprobado que la suplementación con una combinación
de b -caroteno y vitaminas C y E aumenta los niveles plasmáticos de antioxidantes y la
actividad de enzimas antioxidantes en fumadores varones con hiperlicemia (Meléndez, 2004)
Distribución de carotenoides en los alimentos
Los pigmentos carotenoides están ampliamente distribuidos entre los seres vivos Es en
los vegetales donde se encuentran en mayor concentración y variedad, aunque también se
encuentran en bacterias, algas y hongos, así como en animales, si bien éstos no pueden
sintetizarlos. Se estima que en la naturaleza se producen anualmente más de 100.000.000 de
toneladas de carotenoides. La mayor parte de esta cantidad se encuentra en forma de
fucoxantina (en diversas algas) y en los tres principales carotenoides de las hojas verdes:
luteína, violaxantina y neoxantina. En algunas especies, como Lactuca sativa, la
lactucaxantina es un pigmento mayoritario (Vicario, 2004)
Los carotenoides se encuentran ampliamente distribuidos en el reino vegetal, en bacterias, y
muy pocos se han reportado en animales (por ejemplo los colores rojizos de las plumas del
flamingo son debidos a la cantaxantina, un carotenoide), y particularmente invertebrados
marinos como las esponjas, estrellas de mar, pepinos de mar, erizos de mar, y otros. En los
animales superiores el ß-caroteno es un requerimiento dietario esencial pues es precursor de
la vitamina A. Se conocen más de 600 carotenoides, y se les encuentra en forma libre, como
ésteres de ácidos grasos o como glicósidos. Sin embargo los glicósidos carotenoides son muy
raros, un ejemplo de estos últimos es la crocina.
5
Los carotenoides se encuentran principalmente en partes aéreas de las plantas, especialmente
en hojas, tallos y flores, en frutos (por ejemplo tomate, pimentón, etc.), y en menor
proporción en raíces (por ejemplo la zanahoria) (Martínez, 2003).
El caroteno más comúnmente encontrado es el b-caroteno, y normalmente constituye entre
el 25-30 % del contenido total de carotenoides en las plantas. La luteína es la xantofila más
abundante (40-45 %), pero siempre se encuentra en menor proporción que el b-caroteno1.
Los carotenoides junto con los flavonoides y las clorofilas, son los pigmentos vegetales más
distribuidos. En especial existen carotenoides que confieren coloraciones amarilla, naranja,
roja y violeta a tejidos vegetales y algunos órganos animales. Los flavonoides confieren
también coloraciones similares, inclusive coloración azul a muchas flores y frutos, mientras
que las clorofilas se reconocen fácilmente por su coloración verde. Existen también vegetales
tan conocidos como la remolacha Beta vulgaris, que debe su color característico a pigmentos
nitrogenados denominados betacianinas, menos distribuidos que los primeros (Martínez,
2003)
Importancia de los carotenoides en la dieta diaria
(Alonso, 2011) escribió que las dietas ricas en hortalizas y frutas se han asociado con un
menor riesgo de padecer diversas enfermedades. Los carotenoides presentes en estos
alimentos han sido considerados los responsables de estos efectos, ya que estudios
epidemiológicos, in vitro, en animales de experimentación, etc., avalan la actividad
biológica1 con efectos beneficiosos2 para el mantenimiento de la salud.
1 provitamina-A, antioxidante, comunicación intercelular.
2 cáncer de próstata, DMAE, protección de la piel.
II.2 Extracción y aislamiento de carotenoides
Según (Martínez, 2003) Los carotenoides debido a la alta conjugación de enlaces dobles
presentes en sus moléculas se descomponen por efecto de la luz, la temperatura y el aire. La
6
luz favorece reacciones fotoquímicas que cambian la estructura original del carotenoide (por
ejemplo isomerismo cis y trans) es un factor a considerar al momento de realizar su
extracción. El calor también favorece reacciones térmicas de degradación. El aire debido al
oxígeno favorece la oxigenación de los enlaces dobles a funciones epóxido, hidroxilos y
peróxidos, entre otros. Por estas razones la extracción de carotenoides se debe
preferiblemente realizar en condiciones de ausencia de luz, a temperatura ambiente o menor,
y en ausencia de oxígeno (por ejemplo con una atmósfera artificial de nitrógeno). Además se
debe realizar lo más rápido posible, y a partir de tejidos frescos, para evitar la degradación
por la acción conjunta de estos factores adversos.
Debido a que los carotenoides en su mayoría son solubles en solventes apolares como éter
etílico, benceno, cloroformo, acetona, acetato de etilo, entre otros; y a que se deben extraer
de tejidos frescos, los cuales presentan un alto contenido de agua la cual dificulta una
extracción eficiente, es conveniente eliminar dicho agua. Un procedimiento recomendable es
deshidratar los tejidos con etanol o metanol a ebullición seguido de filtración. El tejido
deshidratado se puede entonces extraer con un solvente apolar. Una alternativa a este proceso
de deshidratación es la liofilización, la cual resulta ventajosa porque se realiza a baja
temperatura y al vacío, eliminando la posibilidad de degradación por altas temperaturas y
presencia de aire. Si en el extracto existen carotenoides esterificados, estos se pueden
hidrolizar disolviendo el extracto en un volumen pequeño de KOH 60% alcohólico. Esta
mezcla se deja en la oscuridad durante la noche, con atmósfera de nitrógeno, a temperatura
ambiente y con agitación magnética, con lo cual los carotenoides son liberados. Si se desea
un proceso más rápido, es aconsejable la ebullición durante 5-10 minutos.
II.3 Ensayos de reconocimiento
Los carotenoides como se anotó anteriormente, son en su mayoría pigmentos liposolubles
de colores amarillo, naranja y rojo. Por lo cual se les puede reconocer fácilmente en los
extractos vegetales con ayuda de la CCF. Al adicionarle ácido sulfúrico concentrado. A las
manchas sobre la placa cromatográfica, o a una solución anhidra en un solvente como
cloroformo o diclorometano; los carotenoides toman coloraciones azulosas. Debido a la
presencia de varios enlaces dobles C=C conjugados, reaccionan también con el reactivo de
7
Liebermann-Burchard, usado para el reconocimiento de esteroides y/o triterpenoides, por lo
tanto debe tenerse en cuenta que los carotenoides son falsos positivos para esteroides y/o
triterpenoides, sin embargo la presencia de los carotenoides en una muestra vegetal se
reconoce por sus colores característicos (amarillo-naranja-rojo), mientras que la mayoría de
esteroides y triterpenoides conocidos hasta hoy son incoloros (Martínez, 2003)
II.4 Hallazgos recientes
El huevo es un alimento funcional ya que posee tres importantes componentes
fisiológicamente activos: los carotenoides, la colina y las sustancias antioxidantes. Los
carotenoides de la yema de huevo se denominan Luteína y Zeaxantina. Éstos actuarían como
funcionales ya que los estudios realizados indican que protegerían al ojo de la foto toxicidad
ultravioleta. Su consumo se relaciona con la reducción del riesgo de sufrir cataratas y la
enfermedad macular relacionada con la edad, esta última es causante de ceguera irreversible.
Se ha demostrado, que la yema de huevo mejora la biodisponibilidad de estos carotenoides y
se sabe que una unidad de yema de huevo provee entre 200 y 300 µg de estos nutrientes
(American Society for Nutricional Sciences, J. Nutr. 2009, 134: 187-190).
Bajo la premisa de aprovechar esas zanahorias, un grupo de investigadores de la
Universidad Nacional del Litoral (UNL) de Argentina y el Conicet se abocó al diseño de
procesos que permitan agregarles valor. Por un lado, se proponen extraer los carotenos que
le dan a la hortaliza su característico color naranja. Esta sustancia se utiliza como insumo en
la industria alimenticia –como colorante-así como también en farmacia y cosmética. Hasta
el momento no se produce en el país sino que se importa en su totalidad. Otra forma de
aprovechamiento complementaria es la producción de biocombustibles. Las zanahorias, ricas
en azúcares, pueden fermentarse y formar alcoholes aprovechables como bioetanol. Se trata
de un proceso similar al que se utiliza con la remolacha azucarera. “La idea es desarrollar un
proceso que permita obtener el máximo de azúcares y de alcohol pero sin afectar los
caroteno”.
El Instituto de Investigación de Cultivos de los Trópicos Semi-Áridos (ICRISAT) inició un
proyecto para aumentar la cantidad de beta-caroteno en el maní. La investigación es parte
del “programa de desafío global” del Grupo Consultor para la Investigación Agrícola
Internacional que tiene como objetivo la biofortificación de los cultivos para combatir la
8
desnutrición por deficiencia de nutrientes como el zinc, el hierro y al vitamina A en los
alimentos. El Dr K. K. Sharma, fitomejorador del ICRISAT, señaló: “la investigación del
ICRISAT ayudará a combatir la deficiencia de vitamina A, particularmente, en los niños y
mujeres desnutridos.
III. MATERIALES Y MÉTODOS
III.1 Descripción y delimitación en tiempo y espacio de la propuesta
El estudio se realizó en el Centro universitario de suroriente, Jalapa. Utilizando 5 alimentos
vegetales nativos en Jalapa y de consumo diario por la población, como lo son: maíz, tomate,
zanahoria, chile pimiento. Dedicando 4 horas diarias como mínimo para el logro de los
objetivos planteados.
Período de la investigación
Se realizó el estudio de febrero a diciembre del año 2015.
III.2 Tipo de investigación
Descriptiva
III.3 Técnicas e instrumentos
III.3.1
Se recopilación de datos de cultivo que pudieran afectar el desarrollo de carotenoides en los
vegetales en estudio, entrevistas a agricultores y consumidores, de la forma en que estos
alimentos son utilizados.
III.3.2
Se hizo la extracción de los carotenoides.
III.3.3
Se analizaron los carotenoides encontrados en los 5 alimentos para identificar y definir su
funcionalidad.
III.4 Muestreo
III.4.1
El muestro para análisis de laboratorio fue directo de 5 áreas de cultivo, una por cada vegetal.
III.4.2
9
Se analizaron 5 repeticiones de 100 gramos por alimento, para que los resultados fueran
válidos.
III.4.3
Para estudiar la forma en que estos alimentos son consumidos se encuestó y entrevistó una
muestra al azar correspondiente a 190 familias representadas por la persona que prepara los
alimentos a diario en cada familia, tomando como universo el número de familias que
habitan en el casco urbano del municipio de Jalapa. Utilizando la fórmula siguiente:
Para el análisis de los carotenoides se utilizó como disolvente, el hexano ya que en hexano
se disuelven perfectamente los pigmentos carotenoides pero también se solubilizan en gran
parte las clorofilas, por lo que fue necesario eliminarlas de la solución como paso previo a la
lectura espectrofotométrica del extracto.
La eliminación se llevará a cabo por saponificación del grupo éster de las clorofilas, lo que
las hace insolubles en este disolvente.
La mezcla de pigmento así obtenida se separó mediante cromatografía en capa fina,
identificándose los pigmentos por su comportamiento cromatográfico. Los pigmentos
migrarán a distintas velocidades de acuerdo a su solubilidad. De este modo se podrá efectuar
una separación entre ellos y cada compuesto puede ser definido por una magnitud específica
denominada Rf (relación de frente), que tiene valores entre 0 y 1.
e
RF= ____
h
Donde
e= es la distancia que separa el centro de la mancha inicial, del producto
revelado por arrastre.
h= distancia entre el centro de la misma mancha y la línea frontal del
disolvente.
Si e=0 el Rf=0 es decir no hay separación del producto.
Si e=h el Rf=1 es decir que el producto asciende hasta igual nivel que
el solvente.
10
3330
884
Carotenoides en maíz
α Caroteno
β caroteno
Luteína ozeaxanteno
112
393
130
3,025Carotenoides en Tomate Híbrido
Dulcetto
α Caroteno
β Caroteno
Luteína o zeaxanteno
Licopeno
IV RESULTADOS
IV.1 Carotenoides Principales encontrados en Maíz, Tomate, Chile pimiento,
Zanahoria y Brócoli cultivados en Jalapa.
IV.1.1 Carotenoides encontrados en Maíz amarillo cultivado en Jalapa μg/100 gramos.
GRAFICA NO. 1
IV.1.2 Carotenoides encontrados en Tomate Híbrido Dulcetto cultivado en Jalapa
μg/100 gramos.
GRÁFICA No. 2
IV.1.3 Carotenides encontrados en Chile pimiento rojo cultivado en Jalapa μg/100
gramos.
11
59
2,378 2,205
Carotenoides encontrados en chile pimiento
α Caroteno
β caroteno
α Criptoxanteno
4,649
8,836
Carotenoides encontrados en Zanahoria
α Caroteno
β caroteno
GRÁFICA No. 3
IV.1.4 Carotenoides encontrados en tomate híbrido Dulcetto cultivado en Jalapa μg/100
gramos.
GRÁFICA No. 4
12
1
779
4
Carotenoides encontrados en Brócoli
α Caroteno
β caroteno
IV.1.5 Carotenoides principales encontrados en Brócoli cultivado en Jalapa μg/100
gramos.
GRÁFICA No. 5
IV.2
GRÁFICA No. 6
75,36%
24,64%
Promedio del cultivo orgánico e inorgánico de Maíz, Tomate, Chile pimiento, Zanahora y Brócoli
Orgánico Inorgánico
13
IV.3 Carotenoides encontrados
GRAFICA No. 7
IV.4 Propiedades de los carotenoides encontrados
CAROTENOIDE PROPIEDADES
α Caroteno Más antioxidante que el β caroteno con
propiedades protectoras del cáncer del cuello del
útero.
β Caroteno Son precursores de la vitamina A, antioxidante
que favorece la no aparición del cáncer
especialmente el del pulmón, boca y estómago,
contribuye al brillo de la piel junto con la
melanina
β Criptoxanteno Con propiedades más destacadas como
antioxidante que el betacaroteno, evitando que
los radicales libres realicen la degradación del
ADN, previene cáncer del pulmón, permite el
crecimiento óseo.
Luteína Funciona como filtro solar natural ubicado en el
fondo del ojo, protege la vista de los efectos
dañinos del sol y previene la pérdida visual, es
fundamental para una adecuada salud visual,
protege la piel de los rayos del sol y previene el
envejecimiento prematuro, su principal
actividad es proteger la visión humana.
0
1
2
3
4
5
6
α caroteno β caroteno β criptoxanteno Luteína Licopeno
Carotenoides principales encontrados en maíz, tomate, chile pimiento, zanahoria y brócoli cultivados en Jalapa
( No. /5 muestras)
14
Licopeno El Licopeno es utilizado en el tratamiento y
prevención de: enfermedades cardíacas,
hipertensión arterial, arterioesclerosis, cáncer
de próstata, de mamas, de pulmón, de vejiga,
de ovarios, de colon y de páncreas,
envejecimiento, cataratas y Asma.
IV.5
Por lo menos 200 familias informadas y capacitadas para hacer buen uso de alimentos con
contenido de carotenoides relevante.
GRÁFICA No. 8
V. MATRIZ DE RESULTADOS
Objetivo específico Resultados esperados Resultados obtenidos
Objetivo 1 Determinar el contenido de carotenoides en maíz, tomate, zanahoria, chile pimiento y brócoli.
Información relacionada con los carotenoides contenidos en cada alimento
Investigaciones revisadas
relacionadas con el tema,
utilizadas como antecedentes.
Objetivo 2 Analizar químicamente los carotenoides en los 5 alimentos seleccionados para el estudio.
Entrevistas a agricultores sobre
factores que puedan variar el
contenido de carotenoides.
Muestras de cada uno de los
vegetales en estudio.
69 Agricultores entrevistados
25 muestras, 5 de cada
alimento en estudio.
78%
22%
Familias aprovechando adecuadamente carotenoides
mal aprovechamiento Buen aprovechamiento
15
Análisis de carotenoides en los
5 alimentos investigados.
15 análisis de carotenoides en
Maíz, Tomate, Chile pimiento,
Zanahoria y Brócoli.
Objetivo 3
Categorizar los carotenoides
contenidos en los alimentos en
estudio
Clasificación de pigmentos
vegetales en zanahoria, maíz,
tomate, chile pimiento,
zanahoria y brócoli.
Carotenoides principalmente:
α caroteno, β caroteno, β
criptoxanteno luteína o
zeaxanteno y licopeno.
Objetivo 4
Identificar la funcionalidad de
los carotenoides encontrados.
Funciones que realiza el consumo diario de carotenoides encontrados
Se identificaron las principales
funciones individuales de los
principales carotenoides
encontrados en maíz, tomate,
chile pimiento, zanahoria y
brócoli.
Objetivo 5 Impulsar el consumo adecuado y aprovechamiento de los alimentos con importante contenido de carotenoides funcionales.
Informar y concientizar a la
población sobre el consumo
adecuado de alimentos con alto
contenido de carotenoides.
Familias informadas sobre el
consumo adecuado de
alimentos con relevante
contenido de carotenoides. Y
concienciados de la
importancia que estos tienen en
la dieta diaria.
VI. IMPACTO ESPERADO
Considerando que Jalapa es uno de los departamentos vulnerables a la mal nutricional,
con esta investigación se pretendió contribuir en mínima parte a la prevención de
enfermedades desarrolladas por poco o mal consumo de alimentos con contenido
relevante de carotenoides, impulsando a la población al máximo aprovechamiento de los
pigmentos alimenticios naturales, incluyéndolos en la dieta diaria y consumiéndolos de
la manera más apropiada.
VII. ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
VII. 1 Los carotenoides relevantes en el maíz amarillo, tomate, chile pimiento, zanahoria y
brócoli cultivado en Jalapa según los resultados de esta investigación son: α Caroteno, β
Caroteno, β Criptoxanteno, Luteína o zeaxantina y Licopeno, lo que indica que cada uno de
estos alimentos posee pigmentos con propiedades antioxidantes y según resultados no se ven
16
afectados significativamente por el tipo de suelo riego y tipo de fertilización. (Gráficas 1, 2,
3, 4, y 5)
VII.2 El 24.64 % del cultivo de estos alimentos son con ayuda de fertilizantes químicos,
mientras el 75.36 % es de forma orgánica lo que significa que en el Departamento de Jalapa
los alimentos consumidos son en su mayoría saludables sin contaminantes lo que indica que
el contenido de carotenoides en los 5 alimentos estudiados se encuentra en su óptimo estado
conteniendo las propiedades correspondientes para el buen funcionamiento del organismo
humano. (Gráfica No. 6)
VII.3 El orden en cuanto a cantidad de μg de carotenoides encontrado en estos 5 vegetales
de consumo cotidiano por la población de Jalapa es el siguiente: α carotenos, β caroteno, β
Criptoxanteno, Luteína y Licopeno. Es notorio que los carotenoides relevantes son de la
clasificación llamada Carotenos α y β que son antioxidantes con propiedades protectoras del
cáncer del cuello del útero, precursores de la vitamina A, antioxidante que favorece la no
aparición del cáncer especialmente del pulmón, boca y estómago, contribuye al brillo de la
piel junto con la melanina. Y cabe mencionar que entre los análisis que se hicieron de cultivos
utilizando fertilizantes químicos y otros utilizando fertilizantes orgánicos no hubo diferencia
significativa, por lo tanto los α y β carotenos encontrados están en óptimas condiciones para
ser de beneficio al organismo humano. (Gráfica No. 7)
VII.4 Los carotenoides encontrados en los 5 alimentos estudiados son con funciones y
propiedades buenas para beneficiar a la población de Jalapa siempre que estos sean
consumidos en la forma apropiada, ya que son antioxidantes precursores de la vitamina A en
su mayoría, favoreciendo la no aparición de algunos cáncer como por ejemplo, cáncer del
pulmón, boca, estómago, contribuyen en el brillo de la piel acción que realizan junto a la
melanina, no olvidando que funcionan con filtro solar natural en los ojos protegiéndolos de
los daños que puedan causar los rayos solares, previenen también el envejecimiento
prematuro.
VII.5 Familias informadas sobre el consumo adecuado de alimentos con relevante contenido
de carotenoides. Y conscientes de la importancia que estos tienen en la dieta diaria. Se pudo
conocer de cerca la forma en que las amas de casa preparan los alimentos para su familia,
logrando constatar que el 78 % desconocían por completo la forma adecuada de aprovechar
los carotenoides no así el 22% de las familias que consumen crudos estos alimentos en su
mayoría, ya que es consumiéndolos crudos y alternando con alimentos calientes como se
activan los carotenoides en el organismo para realizar a cabalidad su función y contribuir así
con una mejora en la salud del consumidor.
17
VIII. CONCLUSIONES
VIII.1
El maíz amarillo, tomate, chile pimiento, zanahoria y brócoli cultivados en Jalapa contienen
en cantidad significativa carotenoides: α Caroteno, β Caroteno, β Criptoxanteno, Luteína o
zeaxantina y Licopeno.
VIII.2
El cultivo de los 5 alimentos estudiados es en un 75.36% de forma orgánica y un 24.64% de
forma inorgánica por lo que se concluye que los carotenoides en los alimentos estudiados
están en óptimo estado y aún con ese porcentaje de forma inorgánica no se ven afectados
significativamente, por lo que pueden ser incluidos en la dieta diaria de los jalapanecos.
VIII.3
Los carotenoides relevantes en los 5 alimentos estudiados son de la categoría α y β carotenos
Y cabe mencionar que entre los análisis que se hicieron de cultivos utilizando fertilizantes
químicos y otros utilizando fertilizantes orgánicos no hubo diferencia significativa, por lo
tanto los α y β carotenos encontrados están en óptimas condiciones para ser de beneficio al
organismo humano.
VIII.4
Las funciones y propiedades de los carotenoides encontrados en maíz amarillo, tomate, chile
pimiento, zanahoria y brócoli son importantes para la salud humana ya que entre ellas están:
como antioxidantes precursores de la vitamina A en su mayoría, evitan algunos cáncer como
por ejemplo, cáncer del pulmón, boca, estómago, contribuyen en el brillo de la piel acción
que realizan junto a la melanina, no olvidando que funcionan con filtro solar natural en los
ojos protegiéndolos de los daños que puedan causar los rayos solares, previenen también el
envejecimiento prematuro.
VIII.5
Luego de haber realizado esta investigación se tienen por lo menos 200 familias de Jalapa
informadas sobre el consumo adecuado de los 5 alimentos estudiados con contenido de
carotenoides significativos.
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
IX.1 Devlin T. (2009). Libro de texto con aplicaciones clínicas. En Thomas M. Devlin.
Carotenoides. (2ª. Edición). Barcelona, España.
IX.2 Meléndez, A. (2,012). Red iberoamericana para el estudio de nuevos carotenoides.
Recuperado e 4 de junio 2014, de www.es.scribd.com
IX.3 Torricella R. (2007). Calidad en la industria alimentaria. En Raúl G. Torricella
Morales. Antioxidantes naturales. (Edición única). La Habana, Cuba.
IX.4 Alfaro, C. y otros 1993. Determinación de β-caroteno en vegetales cultivados en El
Salvador. Trabajo de graduación Ing. Agr. El Salvador, Universidad Centroamericana
“José Simeón Cañas”. p. 56.
18
X. APENDICE
X.I Actividades de Gestión, vinculación y divulgación realizadas
X.I.1 Gestión administrativa: Contratación de 3 investigadoras, pago de análisis bromatológicos, gastos varios.
X.I.2 Vinculación con la red iberoamericana de carotenoides: Ser miembros activos de la red IBERCAROT hasta el 2016
Vinculación con los Agricultores de Jalapa para contactar fácilmente a las familias
contribuyentes con la investigación
X.I.3 Divulgación:
Durante toda la investigación, principalmente cuando se realizó la encuesta de la forma de
cultivo y de la preparación de alimentos.
XII. Fotografías de la investigación
Foto No. 1
Extracción de carotenoides de la Zanahoria
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Foto No. 2
Extracción de Carotenoides de Tomate
Foto No. 3
Extracción de carotenoides de Chile pimiento
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Foto No. 4
Filtrado de extracto para obtener los carotenoides
Foto No. 5
Extractos listos para ser analizados determinados por espectrofotometría
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Foto No. 6
Espectrofotometría para determinar carotenoides en maíz, tomate, Chile pimiento,
zanahoria y brócoli
Foto No. 7
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Foto No. 8
Determinando carotenoides por separación
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